Vad är en permanent synkron generator?
En synkron generator med permanent magnet (PMSG) är en elektrisk generator som använder permanentmagneter istället för elektriska trådspolar för att producera magnetfält. Magneter som håller sina magnetfält under långa perioder under olika förhållanden kallas permanentmagneter. Standardelektriska generatorer kräver motorlindningar som kallas exciteringsspolar för att skapa magnetfältet som används för att producera elektrisk ström. Byte av spolar med permanentmagneter eliminerar kraften som krävs för att löpa spolarna, minskar motorstorleken och tillåter kraft att genereras i olika hastigheter.
Standardspoleelektriska generatorer som drivs med ånga eller vatten arbetar normalt med konstant hastighet för att producera elektricitet med en jämn spänning och frekvens. Vid vattenkraft eller vattenkraftproduktion kan varierande vattennivåer i dammar och tillförsel sjöar göra tillräckligt flöde till generatoren svårt att underhålla. En synkrongenerator med permanentmagnet kan arbeta med en mängd olika hastigheter, vilket möjliggör bättre drift med säsongens vattennivåer. De behöver inte heller hastighetsreglerande växellådor.
PMSG med låg hastighet har resulterat i utveckling av effektiva vindgeneratorer. Vindens variabla karaktär skapar problem för vanliga elektriska generatorer som måste köra vid stadiga förhållanden. Permanenta magnetgeneratorer kan arbeta med olika hastigheter, har minskad vikt genom att arbeta som en direktdrivande enhet utan kugghjul och är mycket hållbara.
Dessa system har införlivats i fordonshybridtekniken. En hybridbil använder batteribankar för att driva en eller flera elektriska enheter. Den elektriska drivenheten kan använda en permanentmagnet synkron generator som fungerar som en motor eller en generator. Batterikraft som skickas till PMSG kan hjälpa till att flytta bilen genom att agera som en motor, och när fordonet bromsar hjälper generatorn att ladda batterierna.
En bra marknad för PMSG-system är inom samproduktion av el. Naturgas- eller kolproduktion producerar en stor mängd förbränningsgaser. Bränsleeldad produktion har vanligtvis effektivitet cirka 30 procent. Förbränningsgaserna kan matas till en höghastighetsturbin ansluten till en synkron generator. Att producera el från avfallsströmmen kan höja den totala produktionseffektiviteten till cirka 70 procent.
Permanenta magneter är vanligtvis inte gjorda av järn, vilket kan förlora magnetisk styrka över tid. En typ av magnet som kallas en sällsynt jordartsmagnet kan formas till former som behövs för att passa in i en PMSG. Sällsynta jordartsmagneter kan tillverkas av samarium / kobolt eller neodym / järn / bor-kombinationer. Dessa magneter kallas sällsynta jordar eftersom samarium och neodymium är listade i sällsynta jordartssektionen i det periodiska systemet, en tabell över alla kända naturliga och syntetiska element.